論預(yù)制箱梁施工工藝

□文/高 崇

（中鐵19局集團(tuán)軌道交通工程有限公司 北京）

一、工程概況

某預(yù)制箱梁梁場位于天津某鐵路線DK22+105.4-DK22+741線路左側(cè)，共700榀箱梁的預(yù)制任務(wù)。其中，32米的624榀、24米的76榀。梁場按橫列式布置，梁場與鐵路線路中心平行，場內(nèi)設(shè)置制梁區(qū)、存梁區(qū)、辦公生活區(qū)。梁場配備900T輪胎式移梁機(jī)1臺(tái)；45T龍門吊4臺(tái)，，300KW發(fā)電機(jī)3臺(tái)等。簡支箱梁預(yù)制在制梁區(qū)完成，采用液壓整體組合鋼模板，鋼筋整體吊裝入模，2臺(tái)120型拌和站集中拌制混凝土；梁體在制梁臺(tái)座上預(yù)初張拉后，由移梁機(jī)移至存梁區(qū)終張拉、存放。梁場設(shè)置12個(gè)制梁臺(tái)座，其中11個(gè)32米制梁臺(tái)座，1個(gè)24米臺(tái)座，月最大生產(chǎn)能力92榀；設(shè)置存梁臺(tái)座108個(gè)，部分采用雙層存梁，最大存梁能力173榀；設(shè)置3個(gè)喂梁臺(tái)座，滿足連續(xù)均衡架梁要求。

二、施工工藝

1、模板制作。外模采用無上拉桿受力結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，考慮梁體預(yù)留壓縮量：31.5m箱梁上翼緣+6，下翼緣+14mm；23.5m箱梁上翼緣+4，下翼緣+8mm；在使用過程中底、側(cè)模固定不動(dòng)；但外側(cè)模要實(shí)現(xiàn)微調(diào)轉(zhuǎn)動(dòng)，以利于脫模和橋面寬度的調(diào)整；橋面上不設(shè)拉桿；橋面上設(shè)置提漿磨平機(jī)走行軌道；下翼緣“碗口”部位均應(yīng)考慮脫模坡度，尤其支座板處；每套外模設(shè)計(jì)安全護(hù)欄。

內(nèi)模采用液壓整體收縮式內(nèi)模，即脫模時(shí)要求內(nèi)模整體地由一端從箱內(nèi)抽拔而出，在內(nèi)模拼裝臺(tái)座上準(zhǔn)備后整體穿入安裝；預(yù)留分節(jié)抽出條件，同時(shí)便于運(yùn)輸。內(nèi)模液壓系統(tǒng)的液壓件密封性能良好并能定位自鎖。

端模用螺栓與底模、側(cè)模及內(nèi)模進(jìn)行連接。梁端兩側(cè)設(shè)上下樓梯。在側(cè)模與底模之間采用螺栓連接，拼裝完待穩(wěn)定后焊接固定。

2、鋼筋加工。鋼筋在綁扎之前需要進(jìn)行調(diào)直，采用長線冷拉調(diào)直或調(diào)直機(jī)調(diào)直；鋼筋焊接采用閃光對焊；鋼筋彎制成型采用彎筋機(jī)，并用樣板控制彎制尺寸。然后進(jìn)行鋼筋綁扎：（1）整跨鋼筋骨架分為底腹板鋼筋骨架和橋面鋼筋骨架兩塊；（2）鋼筋綁扎在胎模具上進(jìn)行；（3）整跨鋼筋骨架的制作流程為：在胎模具上整體綁扎底腹板和橋面鋼筋骨架→布設(shè)預(yù)應(yīng)力筋預(yù)留管道→吊鋼筋骨架入制梁模板→安裝端模→穿入內(nèi)模；（4）在鋼筋與模板間設(shè)置保護(hù)層墊塊。保護(hù)層墊塊采用強(qiáng)度為C60高性能混凝土制作，墊塊的尺寸和形狀必須滿足保護(hù)層厚度和定位的允差（0～＋5mm）要求。模板安裝和灌筑混凝土前，仔細(xì)檢查保護(hù)層墊塊的位置、數(shù)量及緊固程度，并指定專人做重復(fù)性檢查以提高保護(hù)層厚度尺寸的質(zhì)量保證率。墊塊散布均勻，側(cè)面和底面的墊塊不少于4個(gè)/m2，綁扎墊塊和鋼筋的鐵線頭不得伸入保護(hù)層內(nèi)。

3、混凝土施工。（1）梁體混凝土灌筑采用混凝土輸送泵＋布料機(jī)，連續(xù)灌筑，一次成型。灌筑時(shí)間控制在6h以內(nèi)；（2）泵送時(shí)輸送管路除出口處采用軟管外，輸送管路其他部分均采用鋼管。輸送管路用支架、吊具牢固固定，且不得與模板或鋼筋直接接觸。泵送過程中，混凝土拌和物始終連續(xù)輸送。高溫或低溫環(huán)境下輸送管路分別采用濕簾或保溫材料覆蓋；（3）混凝土灌筑順序。梁體混凝土灌筑由兩臺(tái)半徑18米的布料機(jī)置于梁體同側(cè)，由箱梁兩端向中間對稱進(jìn)行布料，保證布料準(zhǔn)確均勻。灌筑時(shí)斜向分段，水平分層，水平分層厚度不大于30cm，先后兩層混凝土間隔不超過混凝土初凝時(shí)間，混凝土連續(xù)灌筑一次成型。灌筑原則為“先底板，再腹板，最后頂板，由兩端向中間進(jìn)行”。兩側(cè)腹板混凝土高度保持一致；（4）操作插入式振動(dòng)棒時(shí)宜快插慢拔，垂直點(diǎn)振，不得平拉，不得漏振，謹(jǐn)防過振；振動(dòng)棒移動(dòng)距離應(yīng)不超過振動(dòng)棒作用半徑的1.5倍（約40cm），每點(diǎn)振動(dòng)時(shí)間約 20s～30s，振動(dòng)時(shí)振動(dòng)棒上下略為抽動(dòng)，振動(dòng)棒插入深度以進(jìn)入前次灌筑的混凝土面層下50mm為宜。灌筑過程中注意加強(qiáng)倒角、交界面以及鋼筋密集部位特別是錨頭下和支座墊板處的振搗。為達(dá)到混凝土外觀質(zhì)量要求，在側(cè)模和底模上安裝有高頻振動(dòng)器，當(dāng)混凝土振搗密實(shí)后才開啟，以保證脫模后梁體表面光滑平整；（5）選擇模板溫度在5～35℃的時(shí)段灌筑預(yù)制梁混凝土。在炎熱氣候下灌筑混凝土?xí)r，應(yīng)避免模板和新澆混凝土受陽光直射，入模前的模板與鋼筋溫度以及附近的局部氣溫不應(yīng)超過35℃。應(yīng)盡可能安排傍晚灌筑而避開炎熱的白天，也不宜在早上灌筑以免氣溫升到最高時(shí)加速混凝土的內(nèi)部溫升。在相對濕度較小、風(fēng)速較大的環(huán)境下，宜采取噴霧、擋風(fēng)等措施或在此時(shí)避免灌筑有較大面積混凝土暴露的橋面板；（6）當(dāng)室外溫度超過35℃或混凝土拌和物出盤溫度達(dá)到25℃及以上時(shí)，應(yīng)按夏季施工辦理，例如改變混凝土灌筑時(shí)間，盡量安排在上午6點(diǎn)以前灌筑完或下午16點(diǎn)以后開盤灌筑。

4、預(yù)應(yīng)力施工。（1）預(yù)施應(yīng)力按預(yù)張拉、初張拉和終張拉三個(gè)階段進(jìn)行。工藝流程：清理錨墊板→安裝工作錨環(huán)及夾片→安裝限位器→預(yù)施應(yīng)力。張拉時(shí)兩側(cè)對稱，同束鋼絞線由二端對稱，采用四個(gè)千斤頂同步進(jìn)行張拉，張拉順序按設(shè)計(jì)圖要求進(jìn)行，張拉過程中保持兩端的伸長量基本一致；（2）張拉預(yù)應(yīng)力鋼絞線時(shí)，采用應(yīng)力應(yīng)變雙控制，張拉程序?yàn)椋侯A(yù)張拉、初張拉工藝流程：0→0.2σk（作伸長值標(biāo)記）→初張拉控制應(yīng)力（測伸長量）→回油至0錨固。終張拉的一般操作流程：0→0.2σk（作伸長值標(biāo)記）→σk（靜停持荷 5分鐘）→補(bǔ)拉至σk（測伸長量）→回油到0錨固（測回縮量）；（3）為避免梁體混凝土收縮開裂，預(yù)制梁應(yīng)帶模預(yù)張拉。預(yù)張拉時(shí)，模板應(yīng)松開，不應(yīng)對梁體壓縮造成阻礙。張拉數(shù)量及張拉力值應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。預(yù)應(yīng)力束張拉前，應(yīng)清除管道內(nèi)的雜物及積水；（4）預(yù)張拉是在混凝土強(qiáng)度和彈模達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的60%+3.5MPa時(shí)帶外模進(jìn)行，為不對梁體壓縮造成阻礙，此時(shí)松開內(nèi)模。初張拉應(yīng)在梁體混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)值80%+3.5MPa和模板拆除后，按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行。初張拉后，梁體方可吊出臺(tái)位。終張拉應(yīng)在梁體混凝土強(qiáng)度及彈性模量達(dá)到設(shè)計(jì)值后、齡期不少于10d時(shí)進(jìn)行。張拉順序、張拉控制應(yīng)力及總張拉力應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行。預(yù)施力值以油壓表讀數(shù)為主，以預(yù)應(yīng)力筋伸長值作校核，按預(yù)應(yīng)力筋實(shí)際彈性模量計(jì)算的伸長值與實(shí)測伸長值相差不應(yīng)大于±6%；實(shí)測伸長值以20%張拉力作為測量的初始點(diǎn)。當(dāng)實(shí)測伸長值與理論伸長值相差大于±6%時(shí)，應(yīng)分析其不符的原因（如油壓表不準(zhǔn)、千斤頂內(nèi)摩阻過大、預(yù)應(yīng)力筋實(shí)際彈模偏高或偏低等），并進(jìn)行處理。預(yù)施力應(yīng)采用兩端同步張拉，并符合設(shè)計(jì)張拉順序。預(yù)施力過程中應(yīng)保持兩端的伸長量基本一致。

5、孔道壓漿。（1）后張預(yù)制梁終拉完成后，要在24h之后48h內(nèi)進(jìn)行管道真空輔助壓漿。壓漿材料為高性能無收縮防腐灌漿劑。真空泵與排氣口連接，壓漿泵與同一管道的壓漿口連接，排氣口設(shè)在管道一端的上方，壓漿口要設(shè)在管道另一端的下方；（2）工序流程為：切除外露鋼絞線→清除管道內(nèi)雜物及積水→用保護(hù)罩或無收縮水泥砂漿密封錨具→清理錨墊板上的灌漿孔→確定抽真空端及灌漿端，安裝引出管、球閥和接頭→攪拌水泥漿→啟動(dòng)真空泵抽真空（真空度達(dá)到-0.06～-0.08MPa并保持穩(wěn)定）→啟動(dòng)灌漿泵，開始灌漿（真空泵仍保持連續(xù)作業(yè)）→待抽真空端的透明網(wǎng)紋管中有漿體經(jīng)過時(shí)，關(guān)閉空氣濾清器前端的閥門→稍候打開排氣閥直至水泥漿順暢流出→出漿稠度與灌入的漿體相當(dāng)時(shí)，關(guān)閉抽真空端所有的閥→灌漿泵在 0.50～0.60MPa下持壓3min→關(guān)閉灌漿泵及灌漿端閥門→拆卸外接管路、附件，清洗空氣濾清器及閥門等→清洗所有沾有水泥漿的設(shè)備→5h后拆卸并清理安裝在壓漿端及出漿端的球閥；（3）壓漿時(shí)及壓漿后3d內(nèi)，梁體及環(huán)境溫度不得低于5℃；否則，按冬季作業(yè)處理，采取蒸汽養(yǎng)護(hù)等保溫措施，并摻加防凍劑。

[1]趙永.談?lì)A(yù)制箱梁施工工藝[J].山西建筑，2011.11.

[2]王學(xué)偉，李長虹.淺析預(yù)制箱梁施工工藝[J].科技信息，2010.7.